高度自动化提升质量与效率

在宝马Mini位于英国牛津的制造工厂，机器人的数量在短时间内从600台激增到1,500台，大大提高了产品的质量和生产效率。全新的车辆平台、一流的制造技术加上对其英国三家工厂高达7.5亿英镑的设备投资，这一切成就了宝马公司新一代Mini车型。

全新的车辆平台、一流的制造技术加上对其英国三家工厂高达7.5亿英镑的设备投资，这一切成就了宝马公司新一代Mini车型。这些投资大部分用于升级宝马位于牛津的工厂，此外还包括用于斯温顿（Swindon）冲压工厂（大部分Mini车身面板在此生产）及伯明翰工厂（发动机在此生产）的设备升级。

“在提高车辆质量方面有两个关键因素，分别是产品设计与制造所需的设备与物料，”工厂总监Frank Bachmann表示。“但是对于Mini这样的车型，还有其他一些因素，涉及到那些很难通过人工操作完成的任务。机器人的连续性、可重复性以及流程控制能力远远大于人工操控，这也是我们为什么投入大量资金购入机器人的原因。”

此外对提升Mini车型质量还起到关键作用的是全新一代可升级、轻量化柔性平台UKL1，该平台是针对2015款Mini Hatchback轿车（美国版为Hardtop硬顶版）设计的。该平台不仅对Mini工厂来说非常重要，对整个宝马集团来说都意义重大。通过该平台，很多零部件在Mini和宝马其他车型之间都实现了共享，这大大提升了整个生产系统的柔性。

在这次设施升级中，牛津工厂获得了大部分的投资资金，新建了一个全新的用于专门用途的车身制造车间，采用了大量的机器人。用于新Hatchback车型车身制造机器人的数量现在是435台，之前车身车间的机器人数量通常是340-360台（具体车型有所不同）。

车身车间

牛津工厂全新的车身车间总共配置了1,000多台机器人，用于新一代Mini车型车身的组装工作。目前白车身车间的面积也增加到了10万平方米。牛津工厂大部分投资也都用到了车身组装设施方面。这些机器人不仅可以确保车身组装的精度，还可以适用于各种不同车型的需求。

所有机器人都布置在三个车架台周围——通常是两个车架台。这种车身组装方式可以容纳多种车身造型，灵活度大大高于以前。灵活的平台概念使采用更多的小尺寸面板成为可能（Mini Hatchback为435个），这也需要更多的点焊操作。普通的Mini车身外壳大约需要4000-5000个焊点，这样才能够确保基本结构的牢固性，才能在非常高的精度下安装各种不同的车身面板。每个工作站都有八个机器人同时在一个车身上作业，分三层。每个车身的组装精度均采用Perceptron摄像头进行检测，其精度可达0.05mm，相当人类头发直径的一半。这些摄像头布置于五个工作站上，对车身的502个数据点进行检测。

与大多数车身工厂采用两条相同的平行产线不同，牛津工厂仅采用一条产线，每个车身都采用相同的流程，经由同一批操作工和机器人。这样做的好处是，可以保证质量的一致性，且效率更高。

宝马为每个机器人都配备了1000个手爪。这些手爪负责处理各种工模具和多个Mini车型的各种车身面板。这些机器人均采用最新的可编程逻辑控制器，有些还采用了视觉系统，而且智能程度非常高，具有主动辨识功能，可以从包装盒中抓取零件。而智能化程度低的机器人在开始抓取循环之前要先对装满零部件的盒子进行探测。

在牛津工厂总装车间，其他在生产效率方面的改进还包括：在其中两条生产线上采用的高度可调的平板系统；44辆将预组装的驾驶员座舱运送到生产线的自动搬运小车；玻璃组装单元的六个全新机器人，其中两个还配备了摄像头，用于检测组装的一致性。车顶组装设备现在也完全自动化了。在发动机安装到引擎舱的过程中也采用了摄像头来确保组装的精确度。

涂装车间

牛津工厂是宝马集团下第一家采用其集成喷涂工艺（IPP，Integrated Paint Process）的工厂。该工艺废除了底漆及干燥两道工序，不仅对环境有利，还节省了能源，总体排放可降低10%以上。涂装车间现在还提高了涂胶自动化程度，并且面漆的机器人数量也得到了增加，这两方面的改进不仅提升了生产质量，还减少了浪费。

涂胶系统共有12个机器人，高效地将车内饰、发动机舱、车顶及后挡板开孔处等部件上的焊接点填上密封胶，防止水的进入。除了降低侵蚀的风险外，这个过程还切断了噪音进入车内的通道。自动化可以确保密封胶涂覆质量的一致性，而且可以最大化地减少材料的使用。

车门、后挡板和发动机罩开孔处的面涂都采用了自动化的方式，可以提高表面处理的质量并减少油漆的浪费。这些操作都是通过9个机器人来完成，进一步提高了生产的效率。

新一代Mini有一个双层前隔板，将发动机舱和乘客舱分离开来，这样可以降低传递到乘客舱的噪音。隔音的泡沫也是自动填入到隔板内的。机器人喷射出两种化学材料，材料混合后在隔板空间内形成密实质轻的隔音泡沫，同时还可以加强车身强度。

质量管理

新一代Mini车型大概有超过3,600个零部件。如何确保这些零部件在首次组装的时候就可以精确地连接在一起，而且在整个生命周期都可以保持稳定，这就涉及到质量管理问题。这个问题主要由牛津工厂的质量与工程中心负责。

该中心采用了复杂精密的测试设备，其中包括几何光学测量单元。该单元配备的摄像头可以记录800万像素的图像，每个像素都代表了一个数据点。这些图像可以组成在一起形成整车及每个系统的3D图像，而且精度非常高。彩色图像显示了车型每个部件在尺寸方面的精确性——从整个面板到一个螺栓。这种图像不仅可以用于大批量生产部件的测量，还可以校验定位孔的位置，确保零部件之间的间隙正确无误，所有部件都按规定的外形尺寸安装。

质量与工程中心的主要任务就是确保整个车型及其所有组成部件（Mini Hatchback有3,600个独立的部件）在组装完成后都与最初的电脑设计的图纸完全吻合，这对于确保产品的质量来说至关重要。